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        東莞北大青鳥教你Spring Cloud Config 規范
        時間:2018-12-23 18:51:42   來源:
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        [導讀] Spring Cloud Config項目是一個解決分布式系統的配置管理方案。首先Spring Cloud 是基于 Spring 來擴展的,Spring 本身就提供當創建一個Bean時可從Environment 中將一些屬性值通過@Value的形式注入到業務代碼中的能力。
        導讀:Spring Cloud Config項目是一個解決分布式系統的配置管理方案。首先Spring Cloud 是基于 Spring 來擴展的,Spring 本身就提供當創建一個Bean時可從Environment 中將一些屬性值通過@Value的形式注入到業務代碼中的能力。那Spring Cloud Config 要解決的問題就是:
         
         
            如何將配置加載到 Environment 。
            配置變更時,如何控制 Bean 是否需要 create,重新觸發一次 Bean 的初始化,才能將 @Value 注解指定的字段從 Environment 中重新注入。
            配置變更時,如何控制新的配置會更新到 Environment 中,才能保證配置變更時可注入最新的值。
         
         
        要解決以上三個問題:Spring Cloud Config 規范中剛好定義了核心的三個接口:
         
         
            PropertySourceLocator:抽象出這個接口,就是讓用戶可定制化的將一些配置加載到 Environment。這部分的配置獲取遵循了 Spring Cloud Config 的理念,即希望能從外部儲存介質中來 loacte。
            RefreshScope: Spring Cloud 定義這個注解,是擴展了 Spring 原有的 Scope 類型。用來標識當前這個 Bean 是一個refresh 類型的 Scope。其主要作用就是可以控制 Bean 的整個生命周期。
            ContextRefresher:抽象出這個 Class,是讓用戶自己按需來刷新上下文(比如當有配置刷新時,希望可以刷新上下文,將最新的配置更新到 Environment,重新創建 Bean 時,就可以從 Environment 中注入最新的配置)。
         
         
        Spring Cloud Config 原理
         
         
        Spring Cloud Config 的啟動過程
         
         
        1、如何將配置加載到Environment:
        PropertySourceLocator
         
         
        在整個 Spring Boot 啟動的生命周期過程中,有一個階段是 prepare environment。在這個階段,會publish 一個 ApplicationEnvironmentPreparedEvent,通知所有對這個事件感興趣的 Listener,提供對 Environment 做更多的定制化的操作。Spring Cloud 定義了一個BootstrapApplicationListener,在 BootstrapApplicationListener 的處理過程中有一步非常關鍵的操作如下所示:
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        這是 Spring 的工廠加載機制,可通過在 META-INF/spring.factories 文件中配置一些程序中預定義的一些擴展點。比如 Spring Cloud 這里的實現,可以看到 BootstrapConfiguration 不是一個具體的接口,而是一個注解。通過這種方式配置的擴展點好處是不局限于某一種接口的實現,而是同一類別的實現。可以查看 spring-cloud-context 包中的 spring.factories 文件關于BootstrapConfiguration的配置,有一個比較核心入口的配置就是:
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        可以發現
         
        PropertySourceBootstrapConfiguration 實現了 ApplicationContextInitializer 接口,其目的就是在應用程序上下文初始化的時候做一些額外的操作。在 Bootstrap 階段,會通過 Spring Ioc 的整個生命周期來初始化所有通過key為_org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration_ 在 spring.factories 中配置的 Bean。Spring Cloud Alibaba Nacos Config 的實現就是通過該key來自定義一些在Bootstrap 階段需要初始化的一些Bean。在該模塊的 spring.factories 配置文件中可以看到如下配置:
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        在 Bootstrap 階段初始化的過程中,會獲取所有 ApplicationContextInitializer 類型的 Bean,并設置回SpringApplication主流程當中。如下 BootstrapApplicationListener 類中的部分代碼所示:
         
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        這樣一來,就可以通過在 SpringApplication 的主流程中來回調這些ApplicationContextInitializer 的實例,做一些初始化的操作。如下 SpringApplication 類中的部分代碼所示:
         
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        在 applyInitializers 方法中,會觸發 PropertySourceBootstrapConfiguration 中的 initialize 方法。如下所示:
         
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        在這個方法中會回調所有實現 PropertySourceLocator 接口實例的locate方法,
        locate 方法返回一個 PropertySource 的實例,統一add到CompositePropertySource實例中。如果 composite 中有新加的PropertySource,最后將composite中的PropertySource添加到當前應用上下文的propertySources中。
        Spring Cloud Alibaba Nacos Config 在 Bootstrap 階段通過Java配置的方式初始化了一個 NacosPropertySourceLocator 類型的Bean。從而在 locate 方法中將存放在Nacos中的配置信息讀取出來,將讀取結果存放到 PropertySource 的實例中返回。具體如何從Nacos中讀取配置信息可參考 NacosPropertySourceLocator 類的實現。
         
         
        Spring Cloud Config 正是提供了PropertySourceLocator接口,來提供應用外部化配置可動態加載的能力。Spring Ioc 容器在初始化 Bean 的時候,如果發現 Bean 的字段上含有 @Value 的注解,就會從 Enviroment 中的PropertySources 來獲取其值,完成屬性的注入。
         
         
        Spring Cloud Config 外部化配置可動態刷新
         
         
        感知到外部化配置的變更這部分代碼的操作是需要用戶來完成的。Spring Cloud Config 只提供了具備外部化配置可動態刷新的能力,并不具備自動感知外部化配置發生變更的能力。比如如果你的配置是基于Mysql來實現的,那么在代碼里面肯定要有能力感知到配置發生變化了,然后再顯示的調用 ContextRefresher 的 refresh方法,從而完成外部化配置的動態刷新(只會刷新使用RefreshScope注解的Bean)。
         
         
        例如在 Spring Cloud Alibaba Nacos Config 的實現過程中,Nacos 提供了對dataid 變更的Listener 回調。在對每個dataid 注冊好了相應的Listener之后,如果Nacos內部通過長輪詢的方式感知到數據的變更,就會回調相應的Listener,在 Listener 的實現過程中,就是通過調用 ContextRefresher 的 refresh方法完成配置的動態刷新。具體可參考 NacosContextRefresher 類的實現。
         
         
        Sring Cloud Config的動態配置刷新原理圖如下所示:
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        ContextRefresher的refresh的方法主要做了兩件事:
         
            觸發PropertySourceLocator的locator方法,需要加載最新的值,并替換 Environment 中舊值
            Bean中的引用配置值需要重新注入一遍。重新注入的流程是在Bean初始化時做的操作,那也就是需要將refresh   scope中的Bean 緩存失效,當再次從refresh scope中獲取這個Bean時,發現取不到,就會重新觸發一次Bean的初始化過程。
         
         
        這兩個操作所對應的代碼如下所示:
         
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        addConfigFilesToEnvironment 方法中發生替換的代碼如下所示:
         
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        this.scope.refreshAll() 清空緩存的操作代碼如下所示:
         
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        為了驗證每次配置刷新時,Bean 是新創建的,特意寫了一個Demo 驗證了下,如下所示:
         
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        Spring Cloud Config 擴展Scope的核心類:RefreshScope
         
         
        可以看到上面的代碼中有 this.scope.refreshAll(),其中的scope就是RefreshScope。是用來存放scope類型為refresh類型的Bean(即使用RefreshScope注解標識的Bean),也就是說當一個Bean既不是singleton也不是prototype時,就會從自定義的Scope中去獲取(Spring 允許自定義Scope),然后調用Scope的get方法來獲取一個實例,Spring Cloud 正是擴展了Scope,從而控制了整個 Bean 的生命周期。當配置需要動態刷新的時候, 調用this.scope.refreshAll()這個方法,就會將整個RefreshScope的緩存清空,完成配置可動態刷新的可能。
         
         
        后續
         
         
        關于ContextRefresh 和 RefreshScope的初始化配置是在RefreshAutoConfiguration類中完成的。而RefreshAutoConfiguration類初始化的入口是在spring-cloud-context中的META-INF/spring.factories中配置的。從而完成整個和動態刷新相關的Bean的初始化操作。
        天天拍天天鲁